AT397729B

AT397729B - Method and circuit arrangement for magnetic flux determination and for torque application to asynchronous machines which are fed via converters

Info

Publication number: AT397729B
Application number: AT0076691A
Authority: AT
Inventors: Manfred Schroedl; Richard Ensbacher
Original assignee: Elin Energieanwendung
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1994-06-27
Also published as: ATA76691A

Abstract

The invention relates to magnetic flux determination and torque application to asynchronous machines. According to the invention, the reaction of measurement signals which are sent to the asynchronous machine 2 is made use of. These are sudden voltage changes generated by the converter 1, which cause current changes which are evaluated. According to one circuit arrangement, an asynchronous machine 2 is fed via a voltage intermediate-circuit converter 1, with current measurement devices 3 being provided in the supply line. These current measurement devices 3 supply the instantaneous current space vector <IMAGE> to a current detection module 4, with the inclusion of a higher-level controller 5 which carries out the timing. The current space vector is determined from this in a current rise computer 6 using a time unit 10. This current change space vector is used together with the voltage space vector direction information, which is generated by the higher-level controller 5, in a flux angle computer 8 in order to calculate the flux angle, which is used in a field-orientation and current regulation block 7, whose inputs are "nominal torque" and "nominal magnetisation", to determine the converter drive state. In consequence, no mechanical sensor is required even for low rotation speeds. The method is not sensitive to uncertainties in the rotor resistance as a parameter, and there is no need for any voltage measurements. <IMAGE>

Description

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Dis Erfindung betrifft ein verfahren und eine Schaitungsanordnung zur Msgnetflußbestimmung und zur dynamisch hochwertigen Momentenaufbringung an über Umrichter gespeisten Asynchronmaschinen.The invention relates to a method and a circuit arrangement for determining the magnetic flux and for dynamically applying high-quality moments to asynchronous machines fed via converters.

Umrichtergespeiste Asynchronmaschinen gewinnen durch die Fortschritts auf dem Sektor der Lei· stungs- und informationseiektronik zunehmend an Bedeutung in der Antriebstechnik. Sie zeichnen sich s gegenüber Synchron- und Gleichstrommaschinen durch höhere Robustheit und geringere Herstellungskosten aus. Für die Durchführung der Regelalgcrithmen bei dynamisch hochwertigen feidorientierten Regeikonzep-ten ergibt steh bet tiefen Drehzahlen die Notwendigkeit eines mechanischen Gebers zur Erfassung der Rotoriage oder Rotorgeschwindigkeit. Asynchronmaschinen können ohne Lagegeber und Tachogerteratoran io dynamisch hochwertig betrieben werden, wenn die Drehzahl einen gewissen Minimalwert überschreitet, so daß aus der induzierten Spannung der magnetische Ruß aus elektrischen Größen berechnet werden kann, im tiefen Drehzahlbereich Ist dies bisher noch nicht gelungen. Es ist daher das Ziel vieler Forschungsaktivitäten, den mechanischen Geber durch mathematische Modelle und/oder durch Ausnützung physikalischer Effekte zu ersetzen. iS In der Zeitschrift "etzArchiv", Bd. 12/190O/H.11, Seite 349 bis 351, befaßt sich der Artikel "Determina-. tion ot tha stator flux space vector of saturated AC machines" mit ebendieser Problematik. Konkret wird dabei eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, bei einer Wachsefstrommaschine. die Über eine pulsbreitenmodulierte Wechselrichterstufe angespeist wird, eine Echtzeitbestimmung des Statorspannungs-zeigers Jeweils einmal innerhalb einer Schwingungdauer durchzuführen. Mit dieser Methode können die 20 Meßfehler der zur Berechnung benötigten Werte der Phasenströme und -Spannungen einigermaßen klein gehalten werden. Rotorgeschwindigkeitemessungen weiden hiezu nicht benötigt.Inverter-fed asynchronous machines are becoming increasingly important in drive technology due to the progress in the power and information electronics sector. They are characterized by higher robustness and lower manufacturing costs compared to synchronous and direct current machines. For the implementation of the control algorithms for dynamic, high-quality, field-oriented control concepts, at low speeds there is a need for a mechanical encoder to record the rotor pitch or rotor speed. Asynchronous machines can be operated dynamically high-quality without position encoder and tachometer when the speed exceeds a certain minimum value, so that magnetic soot can be calculated from electrical quantities in the low speed range from the induced voltage. It is therefore the goal of many research activities to replace the mechanical encoder with mathematical models and / or by using physical effects. iS In the magazine " etzArchiv ", Vol. 12 / 190O / H.11, pages 349 to 351, the article " Determina- deals. tion ot tha stator flux space vector of saturated AC machines " with exactly this problem. Specifically, a method is presented that makes it possible for a wax flux machine. which is fed via a pulse-width-modulated inverter stage to carry out a real-time determination of the stator voltage vector in each case once within an oscillation period. With this method, the 20 measurement errors of the values of the phase currents and voltages required for the calculation can be kept reasonably small. Rotor speed measurements are not required for this.

Nachteilig bei dieser Methode ist daß explizit Induktivitäten berechnet weiden, und deshalb jedenfalls eine Spannungsmessung notwendig istA disadvantage of this method is that inductances are explicitly calculated, and therefore a voltage measurement is necessary in any case

In der Dissertation ''Entwurf und Aufbau eines nichtlinearen Zustands- und Parameterbeobachters für 26 transient betriebene Asynchronmaschinen1' von Manfred Schrödl (Technische Universität Wen, 1987, Seite 14 f.) wird die Ermittlung des Rotorflusses aus der Statorgleichung bei Drehstrommaschinen behandelt Dabei wird ein "SparmungsmodeJI" zur Hiffe genommen welches auf der Formel 30 basiert, **· II 36 wobei Ftotorflußraumzeiger X* bezogene Reaktanz Xh bezogene Hauptfeldreaktanz US Statorspannungsraumzeiger 40 !s Slaloi sb'omraumzsigar *s bezogener Statorwiderstand fl· Streukoefflzlent • Xs bezogene Statorreaktanz • zeitliche Ableitung X* 45 bedeutet.In the dissertation '' Design and setup of a non-linear condition and parameter observer for 26 transiently operated asynchronous machines1 '' by Manfred Schrödl (Technical University Wen, 1987, page 14 f.), The determination of the rotor flux from the stator equation for three-phase machines is dealt with ; Economy modeJI " used which is based on the formula 30, ** · II 36 where Ftotor flow space vector X * related reactance Xh related main field reactance US stator voltage space vector 40! s Slaloi sb'omraumzsigar * s related stator resistance fl · leakage flux • Xs related stator reactance • time derivative X * 45 means.

Das Modell bietet den Vorteil, daß der Ruß allein aus der Messung elektrischer Größen bestimmt werden kann, somit kein elektrischer Geber erforderlich Ist.The model offers the advantage that the soot can be determined solely from the measurement of electrical quantities, so no electrical transmitter is required.

Wie aus der Forme! ersichtlich, wirken sich bei großen Spannungsraumzeigerbeträgen · das entspricht hohen Drehzahlen · die stromabhängigen Terme, insbesondere bet geringer Belastung, nur schwach auf so den Rußwert aus. Es kann also in diesen Betriebsbereichen mit einer guten Genauigkeit gerechnet werden.Out of shape! evident, with large voltage space vector amounts · this corresponds to high speeds · the current-dependent terms, in particular bet low load, have only a weak effect on the soot value. Good accuracy can therefore be expected in these operating areas.

Der Nachteil der vorgesteilten Meßmethode besteht darin, daß - dies ergibt sich aufgrund der aus der Formel ersichtlichen Integration ohne Rückkopplung - der Einfluß von Meßfehlern und des temperaturabhängigen Statorwiderstandes sowie bei analogem Aufbau die Drift der Integratoren die Modeilqualitäi zunehmend verschlechtern. ss Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Rußbestimmung und zur Momenfenaufbringung an Asynchronmaschinen durch Messung ausschließlich elektrischer Größen zu realisieren und die Nachteile bzw. Ungenauigkeiten der bekannten Verfahren zu vermeiden. 2The disadvantage of the advanced measuring method is that - due to the integration without feedback shown in the formula - the influence of measuring errors and the temperature-dependent stator resistance, as well as the drift of the integrators with an analog design, increasingly deteriorate the component quality. It is the object of the invention to implement a method for determining soot and for applying torque to asynchronous machines by measuring exclusively electrical variables and to avoid the disadvantages or inaccuracies of the known methods. 2nd

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Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelbst Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß die Asynchronmaschine vor Beginn der Messung aufmagnetisiert wird, und daß die Rückwirkung von an die Asynchronmaschine abgesetzten Meßsignalen gemessen wird, wobei de Meßsignale vom Umrichter generierte Span-nungssprönge sind, die Stromänderungen bewirken, weiche gemessen und einem Rechner zugeführt s werden, der eine komplexe Kenngröße ermittelt, welche dem Quotienten aus Statorspannungsraumzeiger und zeitlicher Änderung des Statorstromraumzeigars proportional ist, wobei die Richtung des Spannunge-. raumzeigers aus dem bekannten Umrichter-Ansteuerzustand hervorgeht, im folgenden als komplexe Kenngröße bezeichnet, ergibt und den magnetischen Ruß berechnet wobei die komplexe Kenngröße sowohl in Ihrem Reaiteil als auch in ihrem Imaginärteii mit dem doppelten Wert des magnetischen Flußwinkels 10 näherungsweise sinusförmig schwankt und aus Real· und Imaginärteii den doppelten Wert des gesuchten magnetischen Rußwinkels nach bekannten Methoden der komplexen Rechnung ermittelt.The object is achieved by the invention. This is characterized in that the asynchronous machine is magnetized before the start of the measurement, and that the reaction of measurement signals sent to the asynchronous machine is measured, the measurement signals being voltage jumps generated by the converter that cause current changes, which are measured and fed to a computer which determines a complex parameter which is proportional to the quotient of the stator voltage space vector and the temporal change in the stator current space vector, the direction of the voltage. space pointer emerges from the known converter control state, hereinafter referred to as a complex parameter, and calculates and calculates the magnetic soot, the complex parameter fluctuating approximately sinusoidally in both its reaction part and in its imaginary part with twice the magnetic flux angle 10 and from real and Imaginärteii determined the double value of the magnetic soot angle sought by known methods of complex calculation.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber bekannten Methoden, die auch bei tiefen Drehzahlen funktionieren, besteht darin, daß kein mechanischer Geber notwendig ist und daß das Verfahren unempfindlich gegenüber Unsicherheiten im Parameter Rotorwiderstand ist und daß auf Spannungsmeasun-te gen verzichtet werden kann. Weiters ist vorteilhaft, daß keine analogen Zusatzstromquellen benötigt werden, sondern der ohnehin vorhandene speisende Umrichter als Meßsignalgenerator eingesetzt wird.The advantage of the method according to the invention over known methods, which also work at low speeds, is that no mechanical encoder is required and that the method is insensitive to uncertainties in the parameter rotor resistance and that voltage measurements can be dispensed with. It is also advantageous that no additional analog power sources are required, but that the supply converter, which is present anyway, is used as a measurement signal generator.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß dieser verfahrensschritt mit geänderter Spannung?* raumzeigem'chtung, in der vorzugsweise strangzahlgleichen Anzahl, wiederholt wird und für jede Meßrichtung die örtliche komplexe Kenngröße ermittelt wird und daraus unter der idealisierten Annahme einer so sinusförmigen Schwankung von Betrag und Phase der komplexen Kenngröße, wobei deren Betrag seine Extremwerte in der Magnetisierungsachse und elektrisch 90 Grad darauf und deren Argument an diesen Steilen ihre Nulldurehgänge und bei Winkeln von elektrisch 45 * + k.90 * ihre Extrema aufweist, unter Verwendung von Realteilen allein, imaginärteilen allein oder einer Kombination von beiden, vorzugsweise so. daß kn statistischen Mittel die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Wert der Rußachse und dem se durch obige Testmessungen ermittelten Wert minimal wird und dann, unter Verwendung der bekannten Methoden der komplexen Rechnung, der doppelte Wert des gesuchten magnetischen Rußwinkels ermittelt wird.A further development of the invention provides that this process step is repeated with a changed voltage? * Space display, preferably in the same number of strings, and the local complex characteristic variable is determined for each measuring direction and from this under the idealized assumption of such a sinusoidal fluctuation in amount and Phase of the complex parameter, the magnitude of which is its extreme values in the magnetization axis and electrical 90 degrees on it and the argument of which at these points shows its zero crossings and at angles of electrical 45 * + k.90 * their extrema, using real parts alone, imaginary parts alone or a combination of both, preferably this way. that kn statistical means the deviation between the actual value of the soot axis and the value determined by the above test measurements is minimal and then, using the known methods of the complex calculation, the double value of the magnetic soot angle sought is determined.

Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß damit die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert wird. eo Eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet daß die Bestimmung des elektrischen Flußwinkels durch Subtraktion von zwei Stromanstiegsmessungen, bei denen in beiden Teifmessungen der gleiche Spannungsraumzeiger anllegt, wob« die Statorstromraumzeiger, die fm Mittel während der beiden Teilmessungen aniiegen, so verschieden sein müssen, daß sich die Streuinduktivität aufgrund der unterschiedlichen Statorströme dabei merkbar unterscheidet, wodurch dann die gemessene 36 Differenz der beiden Stromraumzeiger-ÄnderungsgeschwinCHgkeiten ein komplexer Zeiger ist dessen Real-und Imaginärteii mit Flußraumzeiger-Umlaufgeschwindigkeit oszillieren, so daß das Argument dieses komplexen Zeigers mit der elektrischen Lage der Rußachse in eindeutigem Zusammenhang steht, ermittelt wird.The advantage of this development is that it further increases the accuracy of the method. One embodiment of the method according to the invention is characterized in that the determination of the electrical flow angle by subtracting two current rise measurements, in which the same voltage space vector is applied in both partial measurements, means that the stator current space vectors, which rise in the mean during the two partial measurements, must be so different that the leakage inductance differs noticeably due to the different stator currents, which then makes the measured difference between the two current space vector change speeds a complex pointer whose real and imaginary parts oscillate at the flow space vector revolution speed, so that the argument of this complex pointer with the electrical position of the Soot axis is clearly related, is determined.

Dadurch wird nicht nur die Rußachse, sondern gleichzeitig auch die Polarität des Russes ermittelt 40 in einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß daß ekle Kombination von mehreren, vorzugsweise der Strangzahl entsprechenden, Messungen erfolgt, wobei diese in verschiedenen Raumzeigerrichtungen durchgeführt werden, und daß entweder nur die Realteile der komplexen Zeiger, oder nur die Imaginärteile, vorzugsweise entsprechend der üblichen Raumzeigerdefinition, zu neuen komplexen Kenngrößen zusammengefaßt werden, oder beide Auswertungen, also jene der Realteile und 45 . jene der Imaginärteile, kombiniert werden und zwar vorzugsweise so. daß die statistischen Eigenschaften des Fehlers der auf diese Weise ermittelten Rußachse minimiert werden.As a result, not only the soot axis, but also the polarity of the soot is determined 40 in an additional embodiment of the invention it is provided that ekle combination of several, preferably corresponding to the number of strands, measurements are carried out, these being carried out in different spatial pointer directions, and that either only the real parts of the complex pointers, or only the imaginary parts, preferably according to the usual space pointer definition, are combined to form new complex parameters, or both evaluations, i.e. those of the real parts and 45. those of the imaginary parts, are combined and preferably so. that the statistical properties of the error of the soot axis determined in this way are minimized.

Durch die Kombination mehrerer Messungen kann die Genauigkeit der Auswertung, bei gleichzeitiger Ermittlung der Polarität, erhöht werden.By combining several measurements, the accuracy of the evaluation can be increased while determining the polarity.

Im Rahmen der Erfindung werden zwei Messungen durchgeführt, wobei der Spannungsraumzeiger der so zweiten Messung entweder entgegengesetzt dem Spannungsraumzeiger der ersten Messung oder der Nullspannungsraumzeiger ist, und daß die Differenz der in diesen Messungen verwendeten Spannung»* raumzetger einerseits und cfie Differenz der aus (fiesen Messungen ermittelten zeitlichen Änderungen der Stromraumzeiger anderseits gebildet werden und diese Raumzeigergrößen an die Stelle der entsprechenden Raumzeigergrößen bei Einzelmessungen treten. 56 Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren drehzahlunabhängig gemacht Das Verfahren funktioniert somit bei allen Drehzahlen, wobei auch im fisteten Drehzahlbereich dieselbe hohe Genauigkeit wie bä großen Drehzahlen gegeben ist 3Within the framework of the invention, two measurements are carried out, the voltage space vector of the second measurement being either opposite to the voltage space vector of the first measurement or the zero voltage space vector, and that the difference in the voltage used in these measurements, on the one hand, and the difference between the (false measurements Determined temporal changes of the current space pointers are formed on the other hand and these space vector sizes take the place of the corresponding space vector sizes for individual measurements.56 In this way, the method according to the invention is made independent of the speed. The method thus works at all speeds, even in the fisted speed range the same high accuracy as large ones Speed is given 3

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In eine zusätzlichen Weiterbildung wird die EMK bei drehender Asynchronmaschine aus momentanen Schätzwerten von magnetischem Fluß sowie dessen zeitlicher Ableitung berechnet und deren Einfluß auf das Meßergebnis kompensiertIn an additional development, the EMF is calculated with the rotating asynchronous machine from current estimates of magnetic flux and its time derivative and their influence on the measurement result is compensated

Mit dieser Weiterbildung ist es möglich, den EMK-Elnfluß ohne zusätzlichen Meßaufwand zu eliminieren. ln einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das MeßintervaJI so definiert, daß Meßbeginn und Meßende festgelegt sind und die dazugehörigen Stromwerte gemessen werden.With this development, it is possible to eliminate the EMF flux without additional measurement effort. In a further embodiment of the method according to the invention, the measurement interval is defined such that the start and end of measurement are fixed and the associated current values are measured.

Der Vorteil dabei ist, daß diese Variante durch einfache hard- oder softwaremäßige Ablaufsteuerungen implementierbar ist.The advantage here is that this variant can be implemented by simple hardware or software sequence controls.

Eine weitere Ausbildung im Rahmen der Erfindung sieht vor, daß die Stromwerte zu Meßbeginn und zu Meßende festgelegt sind und die Meßzeiten gemessen werden.A further embodiment within the scope of the invention provides that the current values are fixed at the start and end of the measurement and the measurement times are measured.

Diese Variante der Erfindung ist vorteilhaft, wenn der Antrieb mit Toieranzbandstromreglem ausgestattet ist, deren Komparatoren dann die Bedingungen für Meßanfang und Meßende in einfacher Weise tiefem.This variant of the invention is advantageous if the drive is equipped with Toieranzbandstromreglem, the comparators then the conditions for the beginning and end of measurement in a simple way low.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Lage des Meßintervaifes so gewählt, daß Stromanstiegsund -abfailmessungen symmetrisch zum Stromarbeitspunkt liegen, wobei die Stromanstiegs- und -abfall· messungen in zwei Teile zerlegbar sind.In one embodiment of the invention, the position of the measurement interval is selected such that current rise and fall measurements are symmetrical to the current operating point, the current rise and fall measurements being separable into two parts.

Der Vorteil dabei ist daß die Anstiegs- und die Abfallmessung im Mittel die gleichen magnetischen Verhältnisse vorfinden, wodurch die Genauigkeit der Ffußerfassung eiböht wird. ln einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung wird die Messung nach Abklingen der durch die Schalthandlungen ausgelösten Einschwingvorgänge der elektromagnetischen Größen gestartetThe advantage of this is that the rise and fall measurements find the same magnetic conditions on average, which increases the accuracy of the foot detection. In a further embodiment according to the invention, the measurement is started after the settling processes of the electromagnetic variables triggered by the switching operations have subsided

Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, daß Fehler in der Strommessung, die durch die Schalthandlungen auftreten, vermieden werden.The advantage of this training is that errors in the current measurement, which occur due to the switching operations, are avoided.

Eine zusätzliche Ausgestaltung des erflndungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Feststellung des Vorzeichens des magnetischen FEusses dadurch erfolgt daß der magnetische Arbeitspunkt in der nach obigen Methoden festgesteiften Flußachse verschoben wird, indem näherungsweise ein Stromraumzeiger eingeprägt wird und sofort - wie oben geschildert - die komplexe Kenngröße bestimmt und ihren Betrag berechnst, sodann einen Stromraumzeiger in die Gegenrichtung zum zuvor eingeprägten Stromraumzeiger einprägt und wiederum den Betrag berechnet, und dann aus der Tatsache, daß die Magnetisierungsrichtung mit dem Minimum der zwei zuvor berechneten Beträge übereinstimmt tfe mit dem gesuchten Fiußwlnkel übereinstimmende Magnetisierungsrichfung festfegtAn additional embodiment of the method according to the invention provides that the sign of the magnetic foot is determined by shifting the magnetic operating point in the flux axis stiffened according to the above methods, by approximately impressing a current space pointer and immediately - as described above - determining the complex parameter and calculates its amount, then impresses a current space pointer in the opposite direction to the previously impressed current space pointer and in turn calculates the amount, and then determines from the fact that the magnetization direction corresponds to the minimum of the two previously calculated amounts and the magnetization direction that corresponds to the foot angle sought

Auf diese Weise kann, beispielsweise nach Absturz des Rechners, die eventuell fehlende Kenntnis der Polarität des Flusses gewonnen werden.In this way, the missing knowledge of the polarity of the flow can be obtained, for example after the computer has crashed.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung besteht darin, daß die bei der Bildung der komplexen Kennwerte auftretenden spannungs-, ström-, drehzahl- und flußbetragsabhängigen Offsets in Real- bzw. Imaginärteit durch Korrekturwarte berücksichtigt bzw. eliminiert werden, wobei die Korrekturwerte entweder aus Tabellen entnommen werden oder durch einfache, vorzugsweise iineare, Korrekturfunktionen ermittelt werden, oder, bei Überschreitung eines gewissen Wertes der Drehzahl, durch direkte Echtzeitbestimmung aus den Real- bzw. imaginärteilen über Tiefpässe bestimmt werden.Another embodiment of the invention is that the voltage, current, speed, and flow amount-dependent offsets occurring in the formation of the complex characteristic values are taken into account or eliminated in real or imaginary terms by correction staff, the correction values either being taken from tables or can be determined by simple, preferably linear, correction functions, or, if a certain speed value is exceeded, can be determined by direct real-time determination from the real or imaginary parts via low-pass filters.

Durch diese vorteilhafte Ausbildung wird die Genauigkeit der Rußbildung wesentlich verbessertThe accuracy of the soot formation is significantly improved by this advantageous design

Eine zusätzliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet daß die Berücksichtigung des Einflusses des Ankerstromes auf die ermittelte Rußrichtung durch einen Korrekturwert erfolgt, welcher entweder aus Tabellen entnommen oder mittels einfacher, vorzugsweise linearer, Korrekturfunktion berechnet wird.An additional embodiment of the method according to the invention is characterized in that the influence of the armature current on the determined soot direction is taken into account by means of a correction value which is either taken from tables or is calculated using a simple, preferably linear, correction function.

Damit wird erreicht, daß sich der nicht vom Rotorstrom beiag kompensierte Anteil des Statorstrombela-ges, also jener Anteil, der den Statersbreufiuß produziert, auf die Ermittlung der Rußrichtung auswirkt. Dadurch kann vorteilhafterweise die Genauigkeit der Flußerfassung auch bei Belastung bei behalten werden.It is thereby achieved that the portion of the stator current coating which is not compensated for by the rotor current, ie the portion which produces the stator width flux, has an effect on the determination of the soot direction. As a result, the accuracy of the flow detection can advantageously be maintained even under load.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die gewonnene Rußinformation mit dem bekannten "Spannungsmodell” für Asynchronmaschinen kombiniert und in Drehzahlbereichen, in denen das Spannungsmodel! durch die offene Integration der Statorspannung unzuverlässig arbeitet, teilweise Messungen nach obigen Ansprüchen eingebaut, weiche dann als Adaption bzw. Korrektur des durch das Spannungsmodell ermittelten Flusses dienen.In a further embodiment of the invention, the soot information obtained is combined with the known “voltage model” for asynchronous machines and in speed ranges in which the voltage model! works unreliably due to the open integration of the stator voltage, some measurements are built in according to the above claims, which then serve as adaptation or correction of the flux determined by the voltage model.

Durch diese Ausbildung kann die Anzahl der Meßzyklen drastisch vermindert werden, wodurch einerseits die durch die Messung verursachten Zusatzverluste zufolge des erhöhten Stromoberschwin-gungsgehaites als auch die Gsräuschsntwickiung reduziert werden.With this design, the number of measuring cycles can be drastically reduced, which on the one hand reduces the additional losses caused by the measurement due to the increased current harmonic content as well as the noise development.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Fiußtnformation dazu benutzt wird, in die Richtung des ermittetten Busses die gewünschte flußbifdende Stromkcmpcnente einzuprägen und damit die Magnetisierung der Maschine festzuiegen und normal dazu die gewünschte drehmomentbildende Stromkomponente einzuprägen und damit das von der Maschine zu entwickelnde Drehmoment festzuiegen. 4One embodiment of the invention provides that the foot information is used to impress the desired flux-forming current characteristics in the direction of the determined bus and thus to fix the magnetization of the machine and normally to impress the desired torque-forming current components and thus to fix the torque to be developed by the machine . 4th

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Damit wird vorteilhafterweise eine feidodentierte Regelung mit sehr guten dynamischen Eigenschaften realisiert im Rahmen der Erfindung wird die Rußinfbrmation durch Kombination mit einem Zustandsmodell der Asynchronmaschine verbessert indem vorzugsweise die Drehzahl, der Flußwinkel und das Lastmoment als 5 Zustandsgrößen, sowie die ermittelte FluBachse als Meßgröße definiert wird und Ober eine nach den bekannten Methoden der Regelungstechnik zu dimensionierende Rückführung der Abweichung zwischen Zustandsgröße Rußwinkel und Meßgröße FluBachse auf die geschätzten ZustandsgröBen in genauigkeitserhöhender Weise eingegriffen wird.This advantageously implements a feidodented control with very good dynamic properties.In the context of the invention, the soot information is improved by combination with a state model of the asynchronous machine, preferably by defining the speed, the flow angle and the load torque as 5 state variables, and the determined flux axis as a measured variable and Interference with the estimated state variables is increased in a way that increases the accuracy by means of a feedback of the deviation between the state variable soot angle and the measured variable flux axis to be dimensioned according to the known methods of control engineering.

Dadurch wird, unter Nutzung der identifizierten FluBachse in Verbindung mit einer elektromechanischen 10 Beschreibung der Asynchronmaschine, auch die Drehzahl und gegebenenfalls das Lastmoment ohne mechanische Geber ermittelt.As a result, using the identified FluBaxis in conjunction with an electromechanical description of the asynchronous machine, the speed and possibly the load torque are also determined without mechanical encoders.

Eine besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens steht vor, daß die Drehteidgeschwin-digkeit durch Addition von zwei korrespondierenden Teflmessungen ermittelt wird, wobei diese Teilmesstm-gen mit komplementärer Um richterschaltersteti ung verwendet werden, so daß bei der Addition die Umrich-ts tarspannung eliminiert wird, und daß aufgrund des Raumzeigsrs der Stromänderungssumme unmittelbar das Produkt aus Drehfeldgeschwindigksit und RuBverfcettungsraumzeiger folgt und damit aus dem Argument dieses komplexen Ausdruckes die Höhlung des FKjßraumzatgers, und aus dem Betrag die Drehfeld-geschwindigkeit folgt.A special embodiment of the method according to the invention is such that the rotary defense speed is determined by adding two corresponding Tefl measurements, these partial measurements with complementary converter switch settings being used so that the converter voltage is eliminated during the addition, and that the product of the rotating field speed and the soot-fusing space pointer follows directly from the space vector of the current change sum, and thus the cavity of the external space generator follows from the argument of this complex expression, and the rotating field speed follows from the amount.

Dadurch wird ein "Spannungsmodeir realisiert, das ohne Spannungsmessung, also unter alleiniger za Verwendung der Strommessung auskommt uns speziell bei höheren Drehzahlen verwendet wird. im Rahmen der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, welche dadurch gekennzeichnet ist daB die Stromistwerte der Stränge der Statorwiddung der Asynchronmaschine von zwischen einem Umrichter und der Asynchronmaschine angeordneten StrommeBeinrichtungen abgenommen und den ersten Eingängen eines Stromerfassungs-Moduis zugeführt sind, und daß ein Steuerausgang einer übergeordneten 35 Steuerung mit einem Steuereingang des Stromerfassungs-Modules verbunden ist und daß der Ausgang des Stromerfassungs-Moduis mit jeweils einem ersten Eingang eines Stromanstiegsrechners und eines Feldorientierungs- und Stromregeiungs-Moduls verbunden ist und daß der Ausgang des Stromanstiegsrechners mit einem ersten Sngang eines RuBwinkelrechners verbunden ist und daß der Ausgang des RuBwinkelrechners mit einem zweiten Eingang des FaldorienBerungs- und Stromregeiungs-Moduls verbun-30 den ist, und daß das Sollmoment bzw. die Soltmagnettsierung jeweils einem dritten bzw. einem vierten Eingang dos Feldorientierungs- und Stromregeiungs-Moduls zugsführt sind, und daß der Ausgang des Feldorientierungs- und Stromregeiungs-Moduls mit einem ersten Eingang einer Umschalteiogik verbunden ist, und daß ein Ausgang der Timereinheit mit einem zweiten Eingang des Stromanstiegsrechners verbunden ist, und daß ein dritter Ausgang der übergeordneten Steuerung mit dem Sngang eines Umrichteran-as steuerzustands-Blldners sowie mit einem zweiten Eingang des Flußwinkelrechners verbunden ist und daß der Ausgang des Umrichteransteuerzustands-Biidners mit einem zweiten Eingang der Umschattelogik verbunden ist, wobei die Umschalteiogik von der übergeordneten Steuerung angesteuert ist und daß der Ausgang der Umschalteiogik mit dem Eingang eines Ansteuerungsmoduls des Umrichters verbunden istAs a result, a " voltage mode is realized which does not require voltage measurement, i.e. using only the current measurement, and is used especially at higher speeds. Within the scope of the invention, a circuit arrangement is provided which is characterized in that the actual current values of the strands of the stator winding of the asynchronous machine are taken from current measuring devices arranged between a converter and the asynchronous machine and are fed to the first inputs of a current detection module, and that a control output of a superordinate 35 Control is connected to a control input of the current detection module and that the output of the current detection module is connected to a first input of a current rise computer and a field orientation and current control module and that the output of the current rise computer is connected to a first step of a soot angle computer and that the output of the soot angle computer is connected to a second input of the FaldorieBerungs- and Stromregeiungs module, and that the target torque or the Soltmagnettsierung a third and a fourth input d os field orientation and current control module are fed, and that the output of the field orientation and current control module is connected to a first input of a switching logic, and that an output of the timer unit is connected to a second input of the current rise computer, and that a third output the higher-level controller is connected to the gearbox of a converter-as-control-status folder and to a second input of the flux angle calculator and that the output of the converter-control-status-screen is connected to a second input of the switching logic, the switching logic being controlled by the higher-level controller and that the output of the switchover logic is connected to the input of a control module of the converter

Mit dieser Schaltungsanordnung kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise auf han-40 delsüblichen Signal- und Mikroprozessoren bzw. -Controllern implementiert werden.With this circuit arrangement, the method according to the invention can be implemented in a simple manner on commercially available signal and microprocessors or controllers.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sieht vor, daß die Verbindung zwischen Rußwinkelrechner und Feldorientierungs- und Stromregelungs-Modui über ein dynamisches Asynchronmotor-Modell geführt ist, und daB die Drehzahl bzw. das Lastmoment von einem ersten bzw. einem zweiten Ausgang des dynamischen Asynchronmotor-Modells ber eine erste bzw. eine zweite Leitung einem 45 oder mehreren überlagerten Regelkreisen zugeführt und eingebunden sind.A further development of the circuit arrangement according to the invention provides that the connection between the soot angle computer and the field orientation and current control module is made via a dynamic asynchronous motor model, and that the speed or the load torque of a first or a second output of the dynamic asynchronous motor model are fed and integrated into a 45 or more superimposed control loops via a first or a second line.

Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren in mehrschiecfige Regelungen, beispielsweise Drehzahf-und Orehmomentenregeiungen, integriert werden.The method according to the invention can thus be integrated into multi-stage controls, for example speed and torque controls.

An Hand eines Ausführungsbeispieles soll nun die Erfindung, unter Verwendung einer dreisträngigen Asynchronmaschine, näher erläutert werden. (Dasselbe erfindungsgemäße Prinzip ist für Asynchronmaschi-50 nen mit anderen Strengzahlen in gleicher Weise anwendbar.)Using an exemplary embodiment, the invention will now be explained in more detail using a three-strand asynchronous machine. (The same principle according to the invention can be used in the same way for asynchronous machines with other strict numbers.)

Die Fig. zeigt die drei Adern 18,19, 20 einer Drehstrom leitung, die einem Spannungszwischenkreisum-richter 1 zugeführt sind, welcher eine Asynchronmaschine 2 speist, ln den Zuleitungen zwischen Span-nungszwischenkrefsumrichter 1 und Asynchronmaschine 2 sind Strommeßeinrichtungen 3 vorgesehen. Die Stromeßeinrichtungen 3 tiefem mit einem Stromerfassungsmodul 4, unter Snbeziehung einer übergeordne-55 ton Steuerung S, weiche das Timing übernimmt, den aktuellen Stromraumzeiger is. Aus diesem wird, unter Verwendung einer Timer-Einheit 10, in einem Stromanstiegsrechner 8 der Stromänderungsraumzeiger ermittelt Dieser wird gemeinsam mit der Spannungsraumzötgerrichtungsinformation, die von der übergeordneten Steuerung 5 generiert wird, ln einem Rußwinkeirechner 8 zur Berechnung des Rußwinkeie 5The figure shows the three wires 18, 19, 20 of a three-phase line, which are fed to a voltage intermediate circuit converter 1, which feeds an asynchronous machine 2, in the supply lines between voltage intermediate circuit converter 1 and asynchronous machine 2, current measuring devices 3 are provided. The current measuring devices 3 deep with a current detection module 4, with the help of a superordinate-55 ton control S, which takes over the timing, is the current current space pointer. From this, using a timer unit 10, the current change space pointer is determined in a current rise computer 8. Together with the voltage space feeder direction information generated by the higher-level controller 5, this is determined in a soot angle calculator 8 for calculating the soot angle 5

Claims

AT 397 729 B herangezogen, welcher in einem Feldortentierungs- und Stromregelungsbiock 7, der die Eingänge "Solimo-rnerrt” und "Sollmagnetisierung" aufweist zur Ermittlung des Umridtterartsteuerzustendes verwendet wird. Weiters kann der vom Rußwinkslrechner 8 ermittelte Rußwinkel in überlagerte Regelkreise (etwa Drehzahl- und Drehmomentregelkreise) eingebunden werden. Die übergeordnete Steuerung 5 entscheidet, s ob die Umrichieransteuerung im Falle der Durchführung des erfindungsgemäßen FluSwinkel-BöStimmungs-atgorithmus in einer Umschattelogik 9 von einem Spannungsraumzeiger-Biidner 11 oder, im normalen Stromregetfatl, vom Feldorlentiarungs- und Stromregelungs-Modul 7 bewerkstelligt wird. Da die Summe der der Asynchronmaschine zugeführten Ströme Null sein muß, kann eine Strommeßeinrichtung 3 eingespart werden. TO Patentansprüche 1. Verfahren zur Magnetnußbesttmmung und zur dynamisch hochwertigen Momenienaufbringung an einer über einen Umrichter gespeisten Asynchronmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Asynchron- 75 maschine (2) vor Beginn der Messung aufmagneüsfert wird, und daß die Rückwirkung von an die Asynchronmaschine (2) abgesetzten Meßsignalen gemessen wird, wobei die Meßsignale vom Umrichter (1) generierte Spannungssprünge sind, die Stromänderungen bewirken, welche gemessen und einem Rechner zugeführt werden, der eine komplexe Kenngröße ermittelt, weiche dem Quotienten aus Statorspannungsraumzeiger und zeitlicher Änderung des Statorstromraumzeigers proporfionaJ ist, wobei 20 die Richtung des Spannungsraumzeigers aus dem bekannten Umrichter-Ansteuerzustand hervorgeht im folgenden als komplexe Kenngröße bezeichnet, ergibt und den magnetischen Fluß berechnet, wobei die komplexe Kenngröße sowohl in ihrem Realteil als auch in ihrem Imaginärtei! mit dem doppelten Wert des magnetischen Flußwinkeis nähernngsweise sinusförmig schwankt und aus Real· und Imagl· närtoil den doppelten Wert des gesuchten magnetischen Rußwinkeis nach bekannten Methoden der äs komplexen Rechnung ermitteltAT 397 729 B used, which in a field location and current control block 7, which inputs the "Solimo-rnerrt" and "Target magnetization" has to be used to determine the Umridtterartsteuerendses. Furthermore, the soot angle determined by the soot angle calculator 8 can be integrated into superimposed control loops (such as speed and torque control loops). The higher-level controller 5 decides whether the conversion control is carried out in a switching logic 9 by a voltage space pointer generator 11 or, in the normal current regulating mode, by the field orientation and current control module 7 in the case of the implementation of the flow angle-boosting algorithm according to the invention. Since the sum of the currents supplied to the asynchronous machine must be zero, a current measuring device 3 can be saved. 1. Method for determining the magnetic nut and for dynamically applying high-quality moments to an asynchronous machine fed via a converter, characterized in that the asynchronous machine (2) is machined before the start of the measurement, and that the reaction of the asynchronous machine (2) measured signals are measured, the measurement signals being voltage jumps generated by the converter (1), which cause current changes which are measured and fed to a computer which determines a complex parameter which is proportional to the quotient of the stator voltage space vector and the temporal change in the stator current space vector, 20 the direction of the voltage space vector from the known converter control state is referred to below as the complex parameter, results and calculates the magnetic flux, the complex parameter both in its real part and in its imaginary part! with the double value of the magnetic flux angle fluctuates approximately sinusoidally and the double value of the magnetic soot angle sought is determined from real and imaginary light using known methods of as complex calculation

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Verfahrensschritt mit geänderter Spannungsraumzeigerrichtung, in der vorzugsweise strangzahlgleichen Anzahl, wederholt wird und für jede Mefirichtung die örtliche komplexe Kenngröße ermittelt wird und daraus unter der idealisierten so Annahme einer sinusförmigen Schwankung von Betrag und Phase der komplexen differentiellen Streuinduktivität, wobei deren Betrag seine Extremwerte in der Magnetisierungsachse und elektrisch 90 Grad darauf und deren Argument an diesen Stellen ihre Nußdurchgänge und bei Winkeln von elektrisch 45 * + k.9Q * ihre Extrema aufweist unter Verwendung von Realteilen aßein, Imaginärteilen allein oder einer Kombination von beiden, vorzugsweise so, daß Im statistischen Mittel die Abweichung zwischen 35 dem tatsächlichen Wert der Flußachse und dem durch obige Testmessungen ermittelten Wert minimal wird und dann, unter Verwendung der bekannten Methoden dar komplexen Rechnung, der doppelte Wert des gesuchten magnetischen Rußwinkels ermittelt wird. 3l Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des elektrischen Hußwin-40 keis durch Subtraktion von zwei Stromanstiegsmessungen, bei denen in beiden Teilmessungen der gleiche Spannungsraumzeiger aniiegt. wobei die Statorstromraumzeiger, die im Mittel während der beiden Teilmessungen anliegen. so verschieden sein müssen, daß sich die Streuinduktivität aufgrund der unterschiedlichen Statorströme dabei merkbar unterscheidet, wodurch dann die gemessene Differenz der beiden Stromraumzeiger-Änderungsgeschwindigkerten ein komplexer Zeiger ist, dessen Real· 45 und Imaginärtei! mit Fiußraumzeiger-Umtaufgeschwindigkeit oszillieren, so daß das Argument dieses komplexen Zeigers mit der elektrischen Lage der Flußachse in eindeutigem Zusammenhang steht, ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that this process step with changed voltage space pointer direction, in the preferably equal number of strings, is not repeated and for each measuring direction the local complex parameter is determined and from this under the idealized assumption of a sinusoidal fluctuation in amount and phase complex differential leakage inductance, the magnitude of which has its extreme values in the magnetization axis and electrical 90 degrees thereon and the argument of which has its nut passages and at angles of electrical 45 * + k.9Q * its extrema using real parts, imaginary parts alone or one Combination of the two, preferably such that, on statistical average, the deviation between the actual value of the river axis and the value determined by the above test measurements is minimal and then, using the known methods of the complex calculation, the double value rt of the magnetic soot angle sought is determined. 3l method according to claim 1, characterized in that the determination of the electrical Hußwin-40 keis by subtracting two current rise measurements, in which the same voltage space vector is present in both partial measurements. the stator current space pointers, which are present on average during the two partial measurements. must be so different that the leakage inductance differs noticeably due to the different stator currents, as a result of which the measured difference between the two current space vector changes is a complex pointer, the real 45 and imaginary part of which! oscillate at the velocity of the space pointer so that the argument of this complex pointer is clearly related to the electrical position of the river axis.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination von mehreren, so vorzugsweise der Strang2ahl entsprechenden, Messungen erfolgt, wobei diese in verschiedenen Raum-zsigerrichiungen durchgeführt werden, und daß entweder nur die Reaiteile der komplexen Zeiger, oder nur die Imaginärteile, vorzugsweise entsprechend der Üblichen Raumzeigerdefinttion, zu neuen komplexen Kenngrößen zusammengefaßt werden, oder beide Auswertungen, also jene der Reaiteile und jene dar imaginärteile, kombiniert werden und zwar vorzugsweise so, daß die statistischen Eigenschaften ss des Fehlers der auf diese Weise ermittelten Flußachse minimiert werden.4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that a combination of several, preferably the Strang2ahl corresponding measurements is carried out, which are carried out in different Raum-zsigerrichiungen, and that either only the real parts of the complex pointer, or only that Imaginary parts, preferably according to the usual space pointer definition, can be combined to form new complex parameters, or both evaluations, i.e. those of the reaction parts and those of the imaginary parts, can be combined, preferably in such a way that the statistical properties ss of the error of the river axis determined in this way are minimized .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Messungen durchgeführi werden, wobei der Spannungsraumzeiger der zweiten Messung entweder entgegengesetzt 6 AT 397 729 S dem Spannungsraumzeiger der ersten Messung oder der Nullspannungsrau mzotger ist, und das die Differenz der in diesen Messungen verwendeten Spannungsraumzeiger einerseits und die Differenz der aus diesen Messungen ermittelten zeitlichen Änderungen der Strom rau mzelger anderseits gebildet werden und diese RaumzeigergröSen an die Stelle der entsprechenden Raumzeigergrößen bei Snzel- s messungen treten.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that two measurements are carried out, the voltage space vector of the second measurement being either the opposite 6 AT 397 729 S to the voltage space vector of the first measurement or the zero voltage room, and that the difference in Voltage space pointers used for these measurements, on the one hand, and the difference between the temporal changes in the current roughness, determined on the other hand, are formed, and these space vector sizes replace the corresponding space vector sizes in Snzel s measurements.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die EMK bei drehender Asynchronmaschine aus momentanen Schätzwerten von magnetischem Ruß sowie dessen zeitlicher Ableitung berechnet und deren Einfluß auf das Meßergebnis kompensiert wird. fO6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the EMF with rotating asynchronous machine is calculated from current estimates of magnetic soot and its time derivative and their influence on the measurement result is compensated. fO

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßinterval so definiert ist, daß Meßbeginn und Meßende festgeiegt sind und die dazugehörigen Stromwerfe gemessen werden. j s 8. Verfahren nach einem der Ansprache 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwerte zu Meßbeginn und zu Meßende testgelegt sind und die Meßzeiten gemessen werden.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the measurement interval is defined so that the start and end of measurement are fixed and the associated power measurements are measured. j s 8. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the current values at the beginning and end of the measurement are test-determined and the measuring times are measured.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis % dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Meßinter-vailes so gewählt wird, daß Stromanstiegs- und -abfalimessungen symmetrisch zum StromarbeHspunkt 20 liegen, wobei die Stromanstiegs- und -abfalimessungen in zwei Teils zerlegbar sind.9. The method according to any one of claims 1 to%, characterized in that the position of the measuring interval is chosen so that current rise and fall measurements lie symmetrically to the current working point 20, the current rise and fall measurements being separable into two parts.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung nach Abklingen der durch die Schallhandlungen ausgeiösten Einschwingvorgänge der elektromagnetischen Größen gestartet wird. 2510. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the measurement is started after the settling of the electromagnetic quantities triggered by the sound actions. 25th

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung des Vorzeichens des magnetischen Flusses dadurch erfolgt, daß der magnetische Arbeitspunkt in der nach obigen Methoden festgestellten Rußachse verschoben wird, indem näherungsweise ein Stromraumzeiger eingeprägt wird und sofort - wie oben geschildert - die komplexe Kenngröße bestimmt und ihren X Betrag berechnet sodann einen Stramraum2eiger in die Gegenrichtung zum zuvor eingeprägten Stromraumzeiger einprägt und wiederum den Betrag berechnet und dann aus der Talsache, daß die Magnetisierungsrichtung mit dem Minimum der zwei zuvor berechneten Beträge übereinstimmt die mit dem gesuchten Rußwinkel Übereinstimmende Magnetisierungsrichtung festlegt.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the determination of the sign of the magnetic flux takes place in that the magnetic operating point is shifted in the soot axis determined according to the above methods by approximately impressing a current space pointer and immediately - as above described - the complex parameter determines and its X amount then calculates a Stramraum2eiger in the opposite direction to the previously impressed current space pointer and in turn calculates the amount and then from the valley that the magnetization direction corresponds to the minimum of the two previously calculated amounts that corresponds to the soot angle sought Determines the corresponding direction of magnetization.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die bei der Bildung der komplexen Kennwerte auftretenden spannungs-, ström-, drehzahf- und flußbetragsabhängigen Offsets in Real- bzw. Imaginärteil durch Korrekturwsrte berücksichtigt bzw. eliminiert werden, wobei die Korrektur-werte entweder aus Tabellen entnommen werden oder durch einfache, vorzugsweise lineare, Korrekturfunktionen ermittelt werden, oder, bei Überschreitung eines gewissen Wertes der Drehzahl, durch «ο direkte Echtzeitbestimmung aus den Real- bzw. Imaginärteilen über Tiefpässe bestimmt werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the voltage, current, speed, and flow amount-dependent offsets occurring in the formation of the complex characteristic values are taken into account or eliminated in the real or imaginary part by correction values, the correction - values are either taken from tables or determined by simple, preferably linear, correction functions, or, if a certain speed value is exceeded, determined by «ο direct real-time determination from the real or imaginary parts via low-pass filters.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Berücksichtigung des Einflusses des Ankerstromes auf die ermittelte Flußrichtung durch einen Korrekturwert erfolgt welcher entweder aus Tabellen entnommen oder mittels einfacher, vorzugsweise linearer, Korrektur- 45 funktion berechnet wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the consideration of the influence of the armature current on the determined direction of flow is carried out by a correction value which is either taken from tables or is calculated by means of a simple, preferably linear, correction function.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Flußinformation mit dem bekannten "SpsnnungsmodeiP für Asynchronmaschinen kombiniert wird und in Drehzahlbereichen, in denen das Spannungsmodeil durch die offene Integration der Staiorspannung so unzuverlässig arbeitet fallweise Messungen nach obigen Ansprüchen eingebaut werden, weiche dann als Adaption bzw. Korrektur des durch das Spannungsmodeff ermittelten Flusses dienert.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the flow information obtained is combined with the known " SpsnnungsmodeiP for asynchronous machines and in speed ranges in which the voltage model works so unreliably due to the open integration of the state voltage, case-by-case measurements according to the above claims be installed, which then serves as an adaptation or correction of the flow determined by the voltage modeff.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Rußinformation dazu benutzt wird, in die Richtung des ermittelten Flusses die gewünschte ffußbildende Stromkompo- es nente einzuprägen und damit die Magnetisierung der Maschine festzuiegen und normal dazu die gewünschte drehmomentbildende Stromkomponente einzuprägen und damit das von der Maschine zu entwickelnde Drehmoment festzuiegen. 7 AT 397 723 B15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the soot information is used to impress the desired foot-forming current component in the direction of the determined flow and thus to fix the magnetization of the machine and normally to impress the desired torque-forming current component and to fix the torque to be developed by the machine. 7 AT 397 723 B

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß die Flußinformation durch Kombination mit einem Zustandsmodell der Asynchronmaschine verbessert wird, indem vorzugsweise die Drehzahl, der Rußwinkel und das Lastmoment als ZustandsgrSBen, sowie die ermittelte Flußachse als Meßgröße definiert wird und Ober eine nach den bekannten Methoden der Regelungs- 5 technlk zu dimensionierende Rückführung der Abweichung zwischen ZustandsgrSße Flußwinkei und Meßgröße Flußachse auf die geschätzten ZustandsgrÖfien in genauigkeitserhöhender Weise eingegrif-fen wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the flow information is improved by combination with a state model of the asynchronous machine, preferably by defining the speed, the soot angle and the load torque as state variables, as well as the determined flow axis as a measured variable and upper a traceability of the deviation between the state variable flux angle and measured variable flux axis to the estimated state variables, which is to be dimensioned according to the known methods of control technology, is interfered with in an accuracy-increasing manner.

17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16« dadurch gekennzeichnet, daß die io Drehfeldgeschwindigkeit durch Addition von zwei korrespondierenden Teilmessungen ermittelt wird. wobei diese Teilmessungen mit komplementärer Umrichierschaiterstelhmg verwendet wenden, so daß bei der Addition die Umrichterspannung efiminiert wird, und daß aufgrund des Raumzeigers der Stromänderungssumme unmitteibar das Produkt aus Drehfeldgeschwindigkeit und RuSverkettungs-raumzdger folgt und damit aus dem Argument dieses komplexen Ausdruckes die Richtung des ts Flußraumzeigers, und aus dem Betrag die Drehfeldgeschwindigkeit folgt17. The method according to at least one of claims 1 to 16 «characterized in that the io rotating field speed is determined by adding two corresponding partial measurements. whereby these partial measurements are used with complementary Umrichierschaiterstelhmg, so that the converter voltage is eliminated during the addition, and that, due to the space vector, the sum of the current change directly follows the product of the rotating field velocity and the chain length spacing and thus the direction of the ts flow space vector from the argument of this complex expression. and the rotary field speed follows from the amount

18. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprache 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromistwerte der Stränge der Statorwicklung der Asynchronmaschine (2) von zwischen einem Umrichter (1) und der Asynchronmaschine (2) angeordneten Strommeßeinrichtungen (3) abgenommen so und den ersten Eingängen eines Stromerfassungs-Moduls (4) zugeführt sind, und daß ein Steuerausgang einer übergeordneten Steuerung (5) mit einem Steuereingang des Stromerfassungs-Moduls (4) verbunden ist, und daß der Ausgang des Stromerfassunge-Moduls (4) mit jeweils einem ersten Eingang eines Stromanstiegsrechners (6) und eines Feldorienttenjngs- und Sfromregelungs-Moduls (7) verbunden ist, und daß der Ausgang des Stromanstiegsrechners (6) mit einem ersten Eingang eines 25 Rußwfnkelrechners (8) verbunden ist, und daß der Ausgang des Rußwinkeirechners (8) mit eklem zweiten Eingang des Feldorientierungs- und Stromregelungs-Moduls (7) verbunden ist, und daß das Solimoment bzw. die Soilmagnetisierung jeweils einem dritten bzw. einem inerten Eingang des Feldorientierungs- und Stromregelungs-Moduis (7} zugeführt sind, und daß der Ausgang des FekJorion-tierungs- und Stromregelungs-Moduis (7) mit einem ersten Eingang einer Umschaitelogik (9) verbunden so ist und daß ein Ausgang der Timereinheit (10) mit einem zweiten Eingang des Stromanstiegsrechners (6) verbunden ist und daß ein dritter Ausgang der übergeordneten Steuerung (5) mit dem Eingang eines Umrichteransfeuerzustands-Bildners (11) sowie mit einem zweiten Eingang des Ftußwinkeirech-ners (8) verbunden ist. und daß der Ausgang des Umrichferansteuerzusfands-Bifdnera (11} nrst einem zweiten Eingang der Umschaitelogik (9} verbunden ist wobei die Umschaitelogik (9) von der überge-36 ordneten Steuerung (5) engesteuert ist, und daß der Ausgang der Umschaitelogik mit dem Eingang eines Ansteuerungsmoduls (12) des Umrichters (1) verbunden ist18. Circuit arrangement according to at least one of the claims 1 to 17, characterized in that the actual current values of the strands of the stator winding of the asynchronous machine (2) are removed by current measuring devices (3) arranged between a converter (1) and the asynchronous machine (2) and the first Inputs of a current detection module (4) are supplied, and that a control output of a higher-level controller (5) is connected to a control input of the current detection module (4), and that the output of the current detection module (4) each has a first input of a current rise computer (6) and a field-oriented module and form control module (7), and that the output of the current rise computer (6) is connected to a first input of a soot angle calculator (8) and that the output of the soot angle calculator (8) with a nasty second input of the field orientation and current control module (7), and that the solenoid torque or the solenoid a third or an inert input of the field orientation and current control module (7) are supplied, and that the output of the detection and current control module (7) is connected to a first input of a switching logic (9) and that an output of the timer unit (10) is connected to a second input of the current rise computer (6) and that a third output of the higher-order controller (5) is connected to the input of a converter firing state generator (11) and to a second input of the foot angle calculator (8) is connected. and that the output of the converter control state Bifdnera (11} is connected only to a second input of the switching logic (9}, the switching logic (9) being controlled by the higher-order controller (5), and that the output of the switching logic is connected to the input a control module (12) of the converter (1) is connected

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Rußmnkelrechner (8) und Feldorientierungs- und Stromregelungs-Modut (7) Ober ein dynamisches 40 Asynchronmotor-Modell (13) geführt ist, und daß die Drehzahl bzw. das Lastmoment von einem ersten bzw. einem zweiten Ausgang des dynamischen Asynchronmotor-Modells 13 über eine erste bzw. eine zweite Leitung (16, 17) einem oder mehreren überlagerten Regelkreisen zugeführt und eingebunden sind. 45 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen so 8 6519. Circuit arrangement according to claim 18, characterized in that the connection between soot computer (8) and field orientation and current control module (7) is guided via a dynamic 40 asynchronous motor model (13), and that the speed or the load torque of a first or a second output of the dynamic asynchronous motor model 13 are fed and integrated to one or more superimposed control loops via a first or a second line (16, 17). 45 With 1 sheet of drawings so 8 65